中國沿海煤炭運價與我國煤炭價格之間的相互關系實證分析

孟昭陽

【摘 要】 為準確預判煤炭價格及其運價走勢，基于我國2012―2020年相關數據，采用計量經濟學方法檢驗中國沿海煤炭運價與我國煤炭價格間的關系，對兩組數據進行ADF平穩性檢驗、協整檢驗后再進行格蘭杰因果檢驗，建立向量誤差修正模型（VECM）并進行脈沖響應分析和方差分解。研究表明：中國沿海煤炭運價是煤炭價格的格蘭杰原因，煤炭價格不是中國沿海煤炭運價的格蘭杰原因，沿海煤炭運價是煤炭價格的先行指標，煤炭運價與煤炭價格變動同向變動。

【關健詞】 中國沿海煤炭運價;煤炭價格;協整檢驗;格蘭杰因果檢驗;向量誤差修正模型（VECM）;脈沖響應分析

0 引 言

煤炭作為“工業糧食”，從建國以來一直在我國能源生產和消費結構中占55%以上。與石油、天然氣、頁巖氣等能源相比，煤炭在我國分布廣泛，具有明顯的儲量優勢和成本優勢。雖然在近幾年間，太陽能、水電等清潔能源消費在能源消費總量中的占比逐漸增加，但在短期內，煤炭仍將是我國最主要的能源，在能源生產和消費中的地位和作用不會改變，因此預判煤炭價格及其運價走勢有著重要的現實意義。

已有學者利用多種統計方法對海運運價及海運運價與其他市場的關系進行研究。孫思媛[1]利用格蘭杰因果關系檢驗分析國內外鋼材市場和干散貨航運市場的聯動關系，發現國際干散貨航運市場與鋼材期貨、現貨市場之間存在著相關關系，并且鋼材期貨市場的價格變化對于干散貨海運運費的價格變化具有引導作用;劉鵬等[2]用灰色關聯分析方法對國內相關上市公司股價和BDI進行分析發現，在長期來看，BDI與國內航運企業和港口類上市公司的股價走勢具有較高的相關性;張永鋒等[3]運用格蘭杰因果檢驗方法判斷國際鋼材價格指數與波羅的海海岬型指數之間的因果關系，并且引入GARCH模型分析運價指數與鋼材價格指數間的相關性;陳佳娜等[4]通過對巴西―中國鐵礦石運費（C3）和蘭格鋼鐵價格指數（LGMI）的計量經濟學分析發現，我國鋼鐵市場收益率的波動對國際鐵礦石海運市場有正向的影響。

雖然許多學者對各類海運運價與相關影響因素進行了深入研究，但是通過研究中國沿海煤炭運價與煤炭價格之間的關系來探究二者之間的聯動機制尚屬空白;因此，考慮時間序列特點，結合平穩性情況進行協整檢驗，并建立格蘭杰因果檢驗及向量誤差修正模型（VECM）探究二者的聯動關系。

1 實證分析

1.1 指標選擇與整理

中國沿海煤炭運價指數（CBCFI）可以實時、客觀、準確地反映出中國沿海煤炭運輸市場的運價變化。環渤海動力煤價格指數（BSPI）是國內煤炭價格風向標，可以準確地反映出環渤海港口動力煤的離岸平倉價格水平。研究二者之間的聯動機制和影響關系，有利于探究沿海煤炭海運運價與煤炭市場之間的關系，對探究沿海煤炭運價市場波動規律和國內煤炭價格影響因素具有一定的指導意義。

本文運用格蘭杰因果關系檢驗我國煤炭市場對國內煤炭運輸市場是否有影響，此方法對時間序列有平穩性要求。本文從2012―2020年的CBCFI和BSPI數據中各選取469個周度數據，并對數據進行匹配處理，樣本分別為BSPI每周數據（以每周三數據為基礎）和挑選與BSPI同天或鄰近天數發布的CBCFI數據代表當周運價的行情，資料來源于上海航交所和秦皇島煤炭網。

1.2 平穩性檢驗

進行格蘭杰因果關系檢驗的前提條件是數據具有平穩性。由于本文使用的數據是時間序列數據，因此有可能存在“偽回歸”的情況，首先需要對各個時間序列的平穩性進行單位根檢驗（ADF檢驗）。AR（p）模型為

ADF檢驗原假設和備選假設如下：

若拒絕H0，接受H1，說明此序列平穩。

運用ADF檢驗法發現BSPI原始價格數據IBSPI不能通過平穩性檢驗（見表1）。經檢驗，上組數據的一階差分是平穩的。

1.3 協整檢驗

非平穩的數據可能存在著“長期均衡關系”，為研究這種“長期均衡關系”是否存在，需要對原數據進行協整檢驗。協整檢驗是開展格蘭杰因果檢驗的基礎，協整檢驗方法主要有Engle Granger兩步法和Johansen檢驗法。

本文采用Johansen檢驗法進行協整檢驗。Johansen檢驗法需要首先確定協整檢驗的最優滯后階數，根據VAR模型最優滯后期選擇準則選取似然比（LR）、預測誤差（FPE）、赤池信息量（AIC）、施瓦茨信息量（SC）和奎因準則（HQ）等5個統計量指標來檢驗最優滯后期。VAR模型最優滯后期檢驗結果（見表2）表明，5個檢驗統計量的結果支持模型最優滯后期為3的選擇，據此將協整檢驗的滯后期減少1期設定為2期。

確定滯后階數后，需要確定數據是否存在協整關系及協整關系的個數。該檢驗結果表明：變量IBSPI與ICBCFI間存在唯一的協整關系式（見表3），即煤炭運價與煤價間存在唯一的長期穩定均衡關系。關系式如下：

式（2）表明煤炭運價與煤炭價格存在著正相關關系。

1.4 格蘭杰因果關系檢驗

格蘭杰因果關系檢驗是一種分析經濟變量之間因果關系的檢驗方法。需要注意的是，格蘭杰因果關系分析的是統計意義上的因果關系，而不是真正意義上的因果關系。根據實證分析結果可知，中國沿海煤炭運價與煤炭價格都是一階差分平穩數據并且具有協整關系。為了更精確地分析二者之間的數量關系，運用格蘭杰因果關系檢驗法對兩個變量間的關系進行檢驗，檢驗結果顯示在滯后1～3期時，CBCFI是BSPI的原因，而BSPI不是CBCFI的原因，即運價是煤價變動率的先行指標，通過運價變化可以預判煤炭價格的變化情況。

2 模型分析

2.1 VECM模型

VECM模型是基于VAR模型進行構建的，是衡量經濟變量在短期中偏離自身長期發展趨勢之后的調整速度和方向，是考察和驗證經濟變量間長短期動態關系的重要分析方法。VECM（p）模型為

經過計算，得到公式如下：

從式（4）中能夠說明煤炭運價與煤價將不斷調整短期偏離誤差并使之恢復到長期均衡態勢，且修正幅度為0.4%，從而保持二者之間的長期均衡關系。

2.2 脈沖響應分析及方差分解

脈沖響應函數反映一個變量帶來的短期影響。脈沖響應分析結果表明，BSPI受到CBCFI沖擊后在前20期內始終保持著上升的發展態勢，在20期后逐漸趨于穩定，達到0.8。

方差分解是評價各內生變量對預測方差的貢獻度，是分析預測殘差的標準差由不同信息沖擊影響的比例，即對應內生變量對標準差的貢獻比例。方差分解結果表明，當期煤炭價格對后面各時期煤炭價格的貢獻率逐期下降，并在第10期降到90%左右;當期中國沿海煤炭運價對后面各時期煤炭價格的貢獻率呈現逐漸遞增的趨勢，并在第10期達到10%左右。

3 結論及建議

通過對我國2012―2020年CBCFI和BSPI關系的實證分析，可得到以下基本結論：

（1）我國沿海煤炭運價與煤炭價格之間存在著長期穩定的均衡關系，煤炭運價與煤炭價格同向變動。

（2）格蘭杰因果檢驗表明：中國沿海煤炭運價是煤炭價格的格蘭杰原因，但煤炭價格不是中國沿海煤炭運價的格蘭杰原因。

（3）所建VEMC模型脈沖響應函數輸出結果表明，煤炭價格在受到煤炭運價沖擊后在前20期內始終保持著上升的發展態勢，后逐漸穩定。

（4）方差分解結果顯示，當期煤炭價格對后面各時期煤炭價格的貢獻率在第10期為90%左右，當期中國沿海煤炭運價對后面各時期煤炭價格的貢獻率在第10期達到10%左右。

在我國沿海海運市場，船舶所有人通常在船舶抵達裝貨港前10天左右開始訂貨。由于我國沿海煤炭海運市場屬于完全競爭市場，其波動相對于煤炭生產、經營企業而言更加敏感，需求的變化首先體現在運價上，然后再體現在煤價上，因此通過運價的變化可以提前掌握用煤企業對煤炭的需求情況。煤炭運價上升，說明電廠、化工廠等用煤企業對煤炭需求增加，后期煤炭價格會由于需求的增加而上漲。相關企業可以利用這種關系提前進行經營安排：當中國沿海煤炭運價上漲時，煤炭生產企業可以提前加大生產力度，加強煤炭外運組織，保證貨源充足;電廠等用煤企業可以提前購買煤炭，鎖定煤炭價格，降低燃料成本。由于煤炭需求的增加，港口會出現壓港情況，運力周轉效率下降，航運企業可以提前租入船舶鎖定運力，保證運力充足，提高經營效益。

參考文獻：

[1]孫思媛.干散貨航運市場與國內外鋼材市場聯動關系研究[D].青島：中國海洋大學，2012.

[2] 劉鵬，錢鋒，萬克儀.BDI指數與國內相關上市公司股價的灰色關聯分析[J].商業研究，2011（2）：169-174.

[3] 張永鋒，趙剛，陳繼紅.干散貨運價指數與鋼材價格的聯動關系[J].上海海事大學學報，2016（2）：53-58.

[4] 陳佳娜，朱意秋.我國鋼鐵價格指數與國際干散貨運價關系的實證分析[J].中國經貿，2011（20）：106-107.